快前沿階躍脈沖發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種至少包括一脈沖信號(hào)發(fā)生電路的快前沿階躍脈沖發(fā)生器。該脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括：充放電電路，包括一第三充放電電容C3；雪崩三極管驅(qū)動(dòng)脈沖形成電路，包括一雪崩三極管Q2；階躍恢復(fù)二極管脈沖形成電路，包括一第一階躍恢復(fù)二極管D1；以及耦合電路，包括一第五耦合電容C5和第六耦合電容C6。本發(fā)明快前沿階躍脈沖發(fā)生器利用射頻三極管的快速開關(guān)特性、雪崩三極管的雪崩效應(yīng)以及階躍恢復(fù)二極管的階躍特性等產(chǎn)生大幅度的快前沿階躍脈沖信號(hào)，其前沿陡峭，后沿相對(duì)較緩，且后沿幾乎無(wú)高頻過(guò)沖，與發(fā)射天線相連時(shí)，不會(huì)引入高頻振鈴，有利于提高系統(tǒng)的淺層探測(cè)能力。
【專利說(shuō)明】快前沿階躍脈沖發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種快前沿階躍脈沖發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]超寬帶技術(shù)采用亞納秒級(jí)或皮秒級(jí)窄脈沖作為傳輸載體，具有低功耗、低成本、發(fā)射信號(hào)功率譜密度低、高距離分辨率、高隱蔽性、強(qiáng)穿透能力、強(qiáng)抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地應(yīng)用于無(wú)線通信、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、探地雷達(dá)、穿墻雷達(dá)、雷達(dá)定位、跟蹤、穿透障礙物成像、軍事領(lǐng)域、安檢、災(zāi)害搜救等諸多領(lǐng)域。在超寬帶技術(shù)的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中，窄脈沖信號(hào)發(fā)生器的研制一直是超寬帶研究領(lǐng)域中備受關(guān)注的技術(shù)問題。
[0003]常用的脈沖產(chǎn)生方式有兩種:一種是利用CMOS邏輯門電路的競(jìng)爭(zhēng)-冒險(xiǎn)現(xiàn)象以及組合邏輯功能產(chǎn)生窄脈沖；另一種是基于高速開關(guān)器件的充放電效應(yīng)形成窄脈沖信號(hào)，常用的高速開關(guān)器件有雪崩三極管、射頻三極管、隧道二極管、階躍恢復(fù)二極管等，這些器件產(chǎn)生的脈沖特性也因其工作原理差異而各有所不同，適用于不同的需求。
[0004]上述兩種脈沖產(chǎn)生方式分別存在各自的缺陷。利用CMOS邏輯門電路產(chǎn)生窄脈沖的方法，產(chǎn)生脈沖的幅度較小，應(yīng)用上具有很大的局限性。利用高速開關(guān)器件的充放電效應(yīng)形成窄脈沖的方法，各種器件單獨(dú)產(chǎn)生脈沖信號(hào)時(shí)，在脈沖幅度和寬度上總是相互制約，如利用雪崩三極管產(chǎn)生脈沖信號(hào)，輸出脈沖的幅度較大，但是脈沖寬度多為納秒量級(jí)；利用階躍恢復(fù)二極管產(chǎn)生脈沖信號(hào)，輸出脈沖的寬度為皮秒量級(jí)，但是脈沖幅度較小。
[0005]在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中， 申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中脈沖發(fā)生器輸出的信號(hào)多為高斯型脈沖信號(hào)，其主脈沖后端不可避免地跟隨著一些過(guò)沖，其與實(shí)際的偶極子發(fā)射天線相接時(shí)，存在主脈沖后端拖尾大、反射振蕩嚴(yán)重等缺陷，影響了超寬帶雷達(dá)系統(tǒng)淺層探測(cè)的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種快前沿階躍脈沖發(fā)生器，以盡可能減小主脈沖后端的拖尾。
[0008]( 二 )技術(shù)方案
[0009]本發(fā)明快前沿階躍脈沖發(fā)生器至少包括一脈沖信號(hào)發(fā)生電路。該脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括:充放電電路，包括:第三充放電電容C3，其第一端通過(guò)第四電阻R4和第一電感LI連接至高壓供電電壓HV，其第二端通過(guò)第六電阻R6連接至電源正極；雪崩三極管驅(qū)動(dòng)脈沖形成電路，其中，雪崩三極管Q2的連接關(guān)系為:基極和發(fā)射極分別輸入雙端脈沖觸發(fā)信號(hào)，其該發(fā)射極通過(guò)第五電阻R5連接至地；集電極連接至第三充放電電容C3的第一端；階躍恢復(fù)二極管脈沖形成電路，包括:第一階躍恢復(fù)二極管Dl，其正極端通過(guò)第七電阻R7連接至第三充放電電容C3的第二端；第二階躍恢復(fù)二極管D2，其正極端連接至所述第一階躍恢復(fù)二極管Dl的負(fù)極端，其負(fù)極端通過(guò)串聯(lián)的第八電阻R8和第四電容C4連接至所述雪崩三極管Q2的發(fā)射極，所述第八電阻R8和第四電容C4之間通過(guò)第九電阻R9連接至地；以及耦合電路，包括:第五耦合電容C5，其第一端連接至所述第一階躍恢復(fù)二極管Dl的正極端，其第二端作為快前沿階躍脈沖發(fā)生器的負(fù)脈沖輸出端；以及第六耦合電容C6，其第一端連接至所述第二階躍恢復(fù)二極管D2的負(fù)極端，其第二端作為快前沿階躍脈沖發(fā)生器的正脈沖輸出端；其中，所述第五稱合電容C5的第二端和第六稱合電容C6的第二端之間設(shè)置電阻。
[0010](三)有益效果
[0011]本發(fā)明快前沿階躍脈沖發(fā)生器利用射頻三極管的快速開關(guān)特性、雪崩三極管的雪崩效應(yīng)以及階躍恢復(fù)二極管的階躍特性等產(chǎn)生大幅度的快前沿階躍脈沖信號(hào)，其前沿陡峭，后沿相對(duì)較緩，且后沿幾乎無(wú)高頻過(guò)沖，與發(fā)射天線相連時(shí)，不會(huì)引入高頻振鈴，有利于提聞系統(tǒng)的淺層探測(cè)能力。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例快前沿階躍脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1所示快前沿階躍脈沖發(fā)生器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在附圖或說(shuō)明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號(hào)。附圖中未繪示或描述的實(shí)現(xiàn)方式，為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中普通技術(shù)人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無(wú)需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。實(shí)施例中提到的方向用語(yǔ)，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明并非用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0015]本發(fā)明采用射頻三極管、雪崩三極管和階躍恢復(fù)二極管等構(gòu)成大幅度快前沿階躍脈沖發(fā)生器，實(shí)現(xiàn)脈沖寬度和電壓幅度可調(diào)，適合于脈沖型超寬帶雷達(dá)系統(tǒng)的淺層探測(cè)應(yīng)用。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種快前沿階躍脈沖發(fā)生器。圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例快前沿階躍脈沖發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1所示快前沿階躍脈沖發(fā)生器的電路圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)施例快前沿階躍脈沖發(fā)生器包括:觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)；觸發(fā)信號(hào)整形電路，其前端電性連接至觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路，用于對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行整形處理；脈沖信號(hào)發(fā)生電路，其前端電性連接至觸發(fā)信號(hào)整形電路，用于利用整形處理后的脈沖觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)產(chǎn)生快前沿階躍脈沖信號(hào)。
[0017]以下分別對(duì)本實(shí)施例快前沿階躍脈沖發(fā)生器的各個(gè)組成部分進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]1、單端觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路
[0019]本實(shí)施例中，單端觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路為一方波發(fā)生器，其產(chǎn)生幅度為5V,脈沖寬度為100ns，信號(hào)重復(fù)頻率為500kHz的方波信號(hào)。
[0020]本發(fā)明并不以此為限，該觸發(fā)信號(hào)的幅度可以介于5V?IOV之間，脈沖寬度可以介于50ns?500ns之間，信號(hào)重復(fù)頻率可以介于IOOKHz?IMHz之間。
[0021]此外，本發(fā)明中也可以不包含該單端觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路，而直接由外界輸入滿足上述條件的一觸發(fā)信號(hào)，同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0022]2、觸發(fā)信號(hào)整形電路
[0023]請(qǐng)參照?qǐng)D2，觸發(fā)信號(hào)整形電路包括:
[0024]變壓器電路，其中，變壓器Tl的初級(jí)線圈的同名端通過(guò)并聯(lián)的第一電容Cl和第一電阻Rl連接至觸發(fā)信號(hào)輸入端，非同名端連接至地；
[0025]射頻三極管開關(guān)電路，其中，射頻三極管Ql (BFG35)基極連接至變壓器Tl次級(jí)線圈的同名端，發(fā)射極連接至變壓器Tl的次級(jí)線圈的非同名端，集電極通過(guò)第二電阻R2連接至電源正極(+12V)，整形后的雙端觸發(fā)信號(hào)由射頻三極管Ql的集電極和發(fā)射極輸出。
[0026]該觸發(fā)信號(hào)整形電路中，變壓器Tl將輸入的單端脈沖觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)換為雙端觸發(fā)信號(hào)，控制著射頻三極管電路的開啟和關(guān)閉。射頻三極管Ql有快速導(dǎo)通和閉合的功能，可以對(duì)觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行整形，從而在集電極產(chǎn)生邊沿快、相位相反的一負(fù)極性脈沖觸發(fā)信號(hào)。[0027]本發(fā)明并不以此為限，觸發(fā)信號(hào)整形電路還可以直接由PNP型射頻三極管開關(guān)電路替代，去掉變壓器電路，在PNP型射頻三極管的集電極產(chǎn)生邊沿快、相位相反的一正極性脈沖觸發(fā)信號(hào)，提供給雪崩三極管Q2(FMMT413)的基極；
[0028]觸發(fā)信號(hào)整形電路輸出的雙端脈沖觸發(fā)信號(hào)幅度可以介于2V~12V之間，脈沖寬度可以介于50ns~IOOns之間,脈沖重復(fù)頻率可以介于IOOKHz~IMHz之間。
[0029]此外，本發(fā)明中也可以不包含該觸發(fā)信號(hào)整形電路，而直接由外界輸入一滿足上述條件的雙端脈沖觸發(fā)信號(hào)，同樣可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0030]3、脈沖信號(hào)發(fā)生電路
[0031]請(qǐng)參照?qǐng)D2，該脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括:
[0032]充放電電路，包括:第三充放電電容C3，其第一端通過(guò)第四電阻R4和第一電感LI連接至高壓供電電壓HV (取值在140V~200V之間)，其第二端通過(guò)第六電阻R6連接至電源正極(+12V)；
[0033]雪崩三極管驅(qū)動(dòng)脈沖形成電路，其中，雪崩三極管Q2的連接關(guān)系如下:基極連接至變壓器Tl次級(jí)線圈的非同名端；集電極連接至第三充放電電容C3的第一端；發(fā)射極通過(guò)第五電阻R5連接至地，并通過(guò)串聯(lián)的第三電阻R3和第二電容C2連接至射頻三極管Ql的集電極，
[0034]階躍恢復(fù)二極管脈沖形成電路，包括:第一階躍恢復(fù)二極管(SRD)Dl，其正極端通過(guò)第七電阻R7和第六電阻R6連接至電源正極；第二階躍恢復(fù)二極管(SRD)D2，其正極端連接至第一階躍恢復(fù)二極管Dl的負(fù)極端，其負(fù)極端通過(guò)串聯(lián)的第八電阻R8和第四電容C4連接至雪崩三極管Q2的發(fā)射極，第八電阻R8和第四電容C4之間通過(guò)第九電阻R9連接至地；
[0035]耦合電路，包括:第五耦合電容C5，其第一端連接至第一階躍恢復(fù)二極管Dl的正極端，其第二端作為本實(shí)施例快前沿階躍脈沖發(fā)生器的負(fù)脈沖輸出端；第六耦合電容C6，其第一端連接至第二階躍恢復(fù)二極管D2的負(fù)極端，其第二端作為本實(shí)施例快前沿階躍脈沖發(fā)生器的正脈沖輸出端；其中，第五稱合電容C5的第二端和第六稱合電容C6的第二端之間串聯(lián)第十電阻RlO和第十一電阻RlI。
[0036]對(duì)于階躍恢復(fù)二極管脈沖形成電路中的第一階躍恢復(fù)二極管Dl和第二階躍恢復(fù)二極管D2而言，在正向偏置狀態(tài)下，階躍恢復(fù)二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，電荷存儲(chǔ)于階躍恢復(fù)二極管的PN結(jié)附近，當(dāng)納秒級(jí)脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)到達(dá)時(shí)，階躍恢復(fù)二極管處于反向偏置狀態(tài)，但其并不會(huì)立即截止，直至其PN結(jié)附近的電荷被提取完畢時(shí)，階躍恢復(fù)二極管內(nèi)電流立即降為零，產(chǎn)生電流的階躍，從而產(chǎn)生電壓的階躍，形成前沿極快的階躍脈沖信號(hào)。
[0037]該脈沖信號(hào)發(fā)生電路中，雪崩三極管在脈沖觸發(fā)信號(hào)的作用下快速導(dǎo)通，產(chǎn)生雪崩擊穿效應(yīng)，通過(guò)第三充放電電容C3的充放電過(guò)程，在雪崩三極管的集電極和發(fā)射極分別產(chǎn)生負(fù)極性和正極性的大幅度驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。階躍恢復(fù)二極管對(duì)雪崩三極管驅(qū)動(dòng)脈沖形成電路輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)進(jìn)行整形，產(chǎn)生快前沿階躍脈沖信號(hào)。該快前沿階躍脈沖信號(hào)的脈沖前沿由階躍恢復(fù)二極管的階躍時(shí)間決定，脈沖后沿由第三充放電電容C3和第四電阻R4的大小決定。
[0038]所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器的工作方法，其改變高壓供電電壓HV、第三充放電電容C3和第四電阻R4的大小，可以調(diào)節(jié)輸出脈沖的寬度和幅度，實(shí)現(xiàn)脈沖可調(diào)性。
[0039]本實(shí)施例快前沿階躍脈沖發(fā)生器的工作過(guò)程如下:
[0040]步驟一、當(dāng)觸發(fā)信號(hào)處于低電平狀態(tài)時(shí)，射頻三極管Q1、雪崩三極管Q2均處于閉合狀態(tài)，高壓電源HV通過(guò)第一電感LI和第四電阻R4對(duì)第三電容C3進(jìn)行充電，SRD在正向偏置電壓的作用下處于正向?qū)顟B(tài)；
[0041]步驟二、當(dāng)觸發(fā)信號(hào)處于高電平時(shí)，射頻三極管Ql快速導(dǎo)通，在其集電極產(chǎn)生一個(gè)前沿快的負(fù)極性脈沖觸發(fā)信號(hào)；
[0042]步驟三、雪崩三極管Q2在脈沖觸發(fā)信號(hào)的作用下產(chǎn)生雪崩擊穿效應(yīng)，形成雪崩電流，在第三充放電電容C3的充放電過(guò)程中，Q2的集電極和發(fā)射極分別形成負(fù)極性驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)和正極性驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)；
[0043]步驟四、驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)同時(shí)到達(dá)第一階躍恢復(fù)二極管Dl的正極和第二階躍恢復(fù)二極管D2的負(fù)極，第一階躍恢復(fù)二極管Dl、第二階躍恢復(fù)二極管D2處于反向偏置狀態(tài)，但它們并未立即截止，而是經(jīng)過(guò)一段電荷提取的時(shí)間再完全截止，從而在第一階躍恢復(fù)二極管Dl的正極形成一個(gè)負(fù)極性的快前沿階躍脈沖信號(hào)，在第二階躍恢復(fù)二極管D2的負(fù)極形成一個(gè)正極性的快前沿階躍脈沖信號(hào)；
[0044]步驟五、調(diào)節(jié)第三電容C3和第四電阻R4的取值大小，其中第三電容C3的電容取值在Inf?5nf之間，第四電阻R4的電阻取值在IkQ?5kQ之間，可以調(diào)節(jié)輸出的快前沿階躍脈沖信號(hào)的脈沖寬度和電壓幅度，取值越大，則脈沖寬度越大，電壓幅度也越大。第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9的阻值均與所選取的階躍恢復(fù)二極管的型號(hào)相關(guān)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)選取階躍恢復(fù)二極管的型號(hào)選取合適的阻值。LI只是實(shí)現(xiàn)濾波的功效，其電感值合適選擇。第五電容C5和第六電容C6的電容相等，取IOpF?
IOOpFo
[0045]實(shí)際測(cè)試表明，本實(shí)施例產(chǎn)生的快前沿脈沖信號(hào)，前沿在200ps?500ps，為皮秒量級(jí)，后沿在2ns?6ns，為納秒量級(jí)，且后沿光滑度好，沒有抖動(dòng)，振鈴幾乎為零，不需要額外增加減小振鈴的電路，電壓幅度為±10V?±40V，與實(shí)際天線相連接時(shí)，后端無(wú)拖尾和過(guò)沖，性能優(yōu)良，匹配效果更佳，滿足超寬帶雷達(dá)系統(tǒng)的淺層探測(cè)需求。
[0046]至此，已經(jīng)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述。依據(jù)以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)本發(fā)明快前沿階躍脈沖發(fā)生器有了清楚的認(rèn)識(shí)。
[0047]此外，上述對(duì)各元件和方法的定義并不僅限于實(shí)施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形狀或方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單地更改或替換，例如:[0048](I)本實(shí)施例中，觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路也可以由FPGA芯片產(chǎn)生，便于系統(tǒng)集成；
[0049](2)觸發(fā)信號(hào)整形電路還可以直接由PNP型射頻三極管開關(guān)電路替代，在集電極產(chǎn)生正極性的脈沖觸發(fā)信號(hào)送給雪崩三極管Q2的基極；
[0050](3)給階躍恢復(fù)二極管Dl和D2提供正向偏置的電壓源+VCC可以用恒流源來(lái)代替；
[0051](4)上述實(shí)施例中，基于電路對(duì)稱性的考慮，設(shè)置了第十電阻RlO和第十一電阻R11，事實(shí)上，該兩電阻也可以合二為一，即用一個(gè)電阻實(shí)現(xiàn)。
[0052]綜上所述，本發(fā)明利用射頻三極管對(duì)輸入的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行整形，產(chǎn)生邊沿較快的脈沖觸發(fā)信號(hào)，利用雪崩三極管的雪崩擊穿效應(yīng)產(chǎn)生大幅度的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，利用階躍恢復(fù)二極管的階躍特性對(duì)大幅度的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)進(jìn)行整形，產(chǎn)生快前沿的階躍脈沖信號(hào)；并且實(shí)現(xiàn)輸出脈沖的幅度與寬度的可調(diào)，滿足超寬帶雷達(dá)系統(tǒng)的淺層探測(cè)需求。
[0053]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，至少包括一脈沖信號(hào)發(fā)生電路，該脈沖信號(hào)發(fā)生電路包括: 充放電電路，包括:第三充放電電容(C3)，其第一端通過(guò)第四電阻(R4)和第一電感(LI)連接至高壓供電電壓HV，其第二端通過(guò)第六電阻(R6)連接至電源正極； 雪崩三極管驅(qū)動(dòng)脈沖形成電路，其中，雪崩三極管(Q2)的連接關(guān)系為:基極和發(fā)射極分別輸入雙端脈沖觸發(fā)信號(hào)，其該發(fā)射極通過(guò)第五電阻(R5)連接至地；集電極連接至第三充放電電容C3的第一端； 階躍恢復(fù)二極管脈沖形成電路，包括:第一階躍恢復(fù)二極管(Dl)，其正極端通過(guò)第七電阻(R7)連接至第三充放電電容(C3)的第二端；第二階躍恢復(fù)二極管(D2)，其正極端連接至所述第一階躍恢復(fù)二極管(Dl)的負(fù)極端，其負(fù)極端通過(guò)串聯(lián)的第八電阻(R8)和第四電容(C4)連接至所述雪崩三極管(Q2)的發(fā)射極，所述第八電阻(R8)和第四電容(C4)之間通過(guò)第九電阻(R9)連接至地；以及 耦合電路，包括:第五耦合電容(C5)，其第一端連接至所述第一階躍恢復(fù)二極管(Dl)的正極端，其第二端作為快前沿階躍脈沖發(fā)生器的負(fù)脈沖輸出端；以及第六耦合電容(C6)，其第一端連接至所述第二階躍恢復(fù)二極管(D2)的負(fù)極端，其第二端作為快前沿階躍脈沖發(fā)生器的正脈沖輸出端；其中，所述第五I禹合電容(C5)的第二端和第六I禹合電容(C6)的第二端之間設(shè)置電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，所述脈沖信號(hào)發(fā)生電路中充放電電路中 所述第三電容C3為可調(diào)電容，其電容值在Inf~5nf之間可調(diào)； 所述第四電阻R4為可調(diào)電阻，其電阻值在IkQ~5kQ之間可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，所述第五電容(C5)和第六電容(C6)的電容值相等，介于IOpF~IOOpF之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，所述第五耦合電容(C5)的第二端和第六耦合電容(C6)的第二端之間串聯(lián)設(shè)置第十電阻(RlO)和第十一電阻(Rll)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，輸入至所述雪崩三極管(Q2)的基極和發(fā)射極的雙端脈沖觸發(fā)信號(hào)的信號(hào)幅度介于2V~12V之間，脈沖寬度介于50ns~IOOns之間，脈沖重復(fù)頻率介于IOOKHz~IMHz之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，所述高壓供電電壓HV的電壓取值介于140V~200V之間，所述電源正極電壓取值為+12V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，還包括: 觸發(fā)信號(hào)整形電路，用于將輸入的單端觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)換為雙端觸發(fā)信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行整形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，所述觸發(fā)信號(hào)整形電路包括: 變壓器電路，其中，變壓器(Tl)的初級(jí)線圈的同名端通過(guò)并聯(lián)的第一電容(Cl)和第一電阻(Rl)連接至單端觸發(fā)信號(hào)輸入端，非同名端連接至地；以及 射頻三極管開關(guān)電路，其中，射頻三極管(Ql)的基極連接至所述變壓器(Tl)次級(jí)線圈的同名端，發(fā)射極連接至所述變壓器(Tl)的次級(jí)線圈的非同名端，集電極通過(guò)第二電阻(R2)連接至電源正極； 其中，所述射頻三極管(Ql)的集電極通過(guò)串聯(lián)的第二電容(C2)和第三電阻(R3)連接至所述雪崩三極管(Q2)的發(fā)射極，發(fā)射極連接至所述雪崩三極管(Q2)的基極。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，還包括: 單端觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生單端觸發(fā)信號(hào)，該單端觸發(fā)信號(hào)的幅度介于5V~IOV之間，脈沖寬度介于50ns~500ns之間，信號(hào)重復(fù)頻率介于IOOKHz~IMHz之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的快前沿階躍脈沖發(fā)生器，其特征在于，所述單端觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生電路為一方波發(fā)生器。
【文檔編號(hào)】H02M9/04GK103929089SQ201410183467
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】劉麗華, 夏新凡, 管洪飛, 張群英, 方廣有 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所